Следует сказать несколько слов о том подуровне, который имеет место между двумя интерфейсами API. Windows XP непосредственно не поддерживает 16-разрядные кодовые последовательности, то есть не обеспечивает исполнение 16-разрядных приложений в системе. Кроме того, 16-разрядные запросы и данные несовместимы с 32-разрядными запросами и данными. В результате операционной системе приходится преобразовывать 16-разрядные запросы и данные в 32-разрядные. Файлы 16-разрядных данных интерфейса API содержат коды, необходимые для преобразования и формирования 32-разрядных запросов. При формировании ответов 32-разрядным интерфейсом соответствующие данные передаются 16-разрядному интерфейсу API, который выполняет преобразования и направляет 16-разрядные данные на устройства клиентов.

Базовая система Windows XP

Компонент Базовая система (Base System) Windows XP содержит все внутренние службы системы, или, как их еще иногда называют, специальные службы низкого уровня. В некоторых книгах этот раздел именуется ядром операционной системы (Operating System Kernel). Вы никогда не вступите во взаимодействие с компонентом Базовая система: этот компонент настолько хорошо скрыт внутри системы, что даже опытные программисты редко до него добираются. Ниже приводится подробное описание элементов, входящих в состав компонента:

• подсистема управления файлами (File Management Subsystem). Данный элемент образует своего рода интерфейс для взаимодействия со всеми присутствующими в компьютерной системе устройствами, например жесткими дисками, компакт-дисками, дисками DVD и дискетами. При этом весьма важно, каким образом формируется то или иное соединение (физически или с помощью сети). В результате компьютер может весьма оперативно взаимодействовать с различными устройствами;

• подсистема сетевого взаимодействия (Network Subsystem). ОС Windows for Workgroups стала в свое время первой версией Windows, которая учитывала потребности сетевого взаимодействия пользователей. Она даже включала в себя целый набор сетевых функций, являвшихся разделом самой операционной системы, а не программным продуктом третьей стороны. Windows XP продолжает эту традицию. Здесь предоставляется поддержка не только одноранговых сетей Microsoft, но и большей части программных продуктов для локальных сетей (LAN) с помощью специальных процедур – программных ловушек в защищенном режиме (protected-mode hooks). На практике вы можете одновременно взаимодействовать с несколькими сетями. Кроме того, модульный характер элемента Network Subsystem позволяет другим фирмам-поставщикам наращивать возможности Windows XP. В контексте рассмотренных элементов операционные системы Windows 9х и Windows XP демонстрируют приблизительно одинаковые характеристики, хотя последняя ОС все-таки обладает лучшими показателями безопасности. Обе версии основываются на ядре операционных систем NT/2000/ХР. Корпорация Microsoft распространила версию Windows и на рабочие станции. С другой стороны специалисты Microsoft создали вариант сервера Windows, который действует в качестве файлового сервера. Этот сервер в большей степени напоминает архитектуру клиент/сервер, которая применяется в сети Novell NetWare (см. часть VII);

• службы операционной системы (Operating System Services). Этот элемент Windows XP реализует такие функции, как задание конфигурации аппаратных средств. Он также привлекается для выполнения вспомогательных запросов пользователей и операционной системы. Например, каждый раз, когда вы запрашиваете у Windows XP время суток, она обращается за помощью к одной из служб. В отличие от Windows NT, Windows 2000/ХР поддерживает пользовательские службы Windows 9х. Кроме того, Windows XP предоставляет полную поддержку функции Plug and Play, чем отличается в лучшую сторону от Windows NT. (Windows 2000 также частично поддерживает указанную функцию, однако в прошлом опытные пользователи сталкивались с рядом проблем при работе с этой операционной системой.) Windows XP обеспечивает надежное задание конфигурации аппаратных средств (по сравнению с Windows 9х), что позволяет легко изменять конфигурацию и улучшать эффективность системы в целом. Если не учитывать достаточно жесткие требования к аппаратным средствам со стороны этой операционной системы, можно утверждать, что она одинаково хорошо конфигурирует как настольные, так и мобильные компьютеры;

• Диспетчер виртуальной машины (Virtual Machine Manager). Этот элемент позволяет увязать между собой различные элементы и компоненты операционной системы. Диспетчер отвечает за планирование выполнения операций, за инициализацию и останов программных приложений (в том числе и программных приложений MS DOS), а также управляет работой виртуальной памяти компьютерной системы. Обычно приложения используют для формирования запроса интерфейс Windows API, не обращаясь к этим компонентам системы непосредственно. Поскольку Диспетчер виртуальной машины отвечает за распределение ресурсов памяти, ему также приходится взаимодействовать с сервером DPMI (DOS Protected Mode Interface – защищенный интерфейс расширения памяти) при исполнении приложений MS DOS в защищенном режиме. Когда подобные приложения обращаются с запросом о выделении им дополнительной памяти, они инициируют исполнение подпрограмм вызова этого элемента Windows ХР. Как и в случае с программными приложениями операционной системы Windows, эти приложения не имеют возможности напрямую взаимодействовать с указанными компонентами, используя DOS-расширитель API (DOS extender API). И наконец, Диспетчер отвечает за взаимодействие между самими операциями: все запросы DDE и OLE проходят через его фильтры;

• драйверы аппаратных средств (Device Drivers). Windows XP никогда не «сообразила» бы, что ей нужно делать, в отсутствие драйверов низкого уровня, которые в данном случае выполняют функцию своего рода переводчиков. Эти программы регистрируют запросы служб операционной системы и направляют их на логический уровень аппаратных средств (HAL) в том формате, который распознается уровнем абстрагирования от оборудования HAL. Программы не пересылают запрос непосредственно на устройства, поскольку соответствующий драйвер Windows не знает тип используемой компьютерной системы. Сам драйвер, естественно, полагает, что он взаимодействует непосредственно с устройством, однако уровень HAL перехватывает его запрос еще на пути к устройству. Windows XP обеспечивает поддержку для драйверов WDM (Windows Driver Model), аналогичных драйверам Windows 98 и более поздних версий. Тем не менее отсутствует возможность непосредственного применения программ Windows 98 в Windows XP (и наоборот);

• Диспетчер управления объектами (Object Manager). Этот элемент Windows XP отвечает за создание, управление и удаление объектов. Большая часть подобных объектов представлена логическими ресурсами операционной системы, такими как память; однако сюда относятся также и физические ресурсы, в частности жесткий диск. Каждый объект обладает определенными свойствами, характеристиками, имеет свои методы применения, а также демонстрирует наличие тех или иных событий. Под характеристиками в данном случае понимаются возможности регистрации с помощью пяти привычных органов чувств. Допустим, яблоко способно иметь красный или желтый цвет, при этом реализуется возможность определения его цвета. Каждый объект (например, диалоговое окно), выводимый на экран дисплея, также обладает определенными цветовыми свойствами. Под методом в данном случае подразумевается та совокупность действий, которая реализуется в отношении объекта или с помощью этого объекта. Например, можно съесть яблоко, а само яблоко способно расти и увеличиваться в размерах. Аналогичным образом вы вправе выполнять операции управления и выводить полученные результаты на экран дисплея. Под событиями в данном случае понимаются различного рода реакции. Так, при разрезании яблока пополам серединка темнеет под воздействием воздуха. Соответственно при нажатии кнопок инициируются различные события – реакции системы на выполнение операций. Рабочая среда Windows XP является достаточно сложной, в ней присутствует гораздо больше модульных компонентов, чем в ОС Windows 9х, и именно по этой причине требуется Диспетчер управления объектами. (Windows 9х также предусматривает применение элементов объектно-ориентированной технологии, поддерживающей многие компоненты пользовательского интерфейса, однако в Windows XP эти функции делегируются самой операционной системе.) Взаимодействие с объектами позволяет Windows XP наблюдать за сформированной компьютерной средой точно так же, как вы наблюдаете за другими явлениями; последнее заметно упрощает работу программистов, позволяя эффективно управлять различными объектами и создавая условия для поддержки операционной системы в целом. Каждый раз при необходимости создать очередной объект, например значок или диалоговое окно, вы можете обратиться к Диспетчеру управления объектами;

• средства контроля режима обеспечения безопасности (Security Reference Monitor). Windows XP поддерживает такие функции, которых не было в Windows 9х, например функцию обеспечения безопасности на уровне С2, которая ограничивает доступ к ресурсам компьютера предварительно оговоренными объектами. Использование подобного уровня защиты требует выполнения большого объема работы со всей операционной системой и с данным модулем в частности. Все необходимые сведения об уровне защиты С2 можно найти в руководстве по применению DoD 5200.28-STD. Различают уровни защиты от D (наиболее низкий) до А (наиболее высокий). Имеющийся в Windows XP уровень защиты С2 позволяет государственным учреждениям пользоваться этой системой, не заботясь о несанкционированном доступе к их данным. Если вы не являетесь государственным служащим, эти возможности, скорее всего, вам не понадобятся. Windows XP также поддерживает новые стандарты в области обеспечения безопасности, например стандарт Kerberos. Частично функции контроля режима обеспечения безопасности (System Reference Monitor) связаны с мониторингом ресурсов системы, что позволяет предотвратить случаи активного расходования этих ресурсов, в частности свободного объема памяти. Таким образом, данный элемент позволяет операционной системе активно управлять происходящими в системе процессами и постоянно контролировать ситуацию. Программное приложение тесно взаимодействует с ОС, чтобы все его компоненты своевременно получали необходимые системные ресурсы. И наконец, элемент System Reference Monitor производит расчет статистических данных, которые сетевой администратор может задействовать для анализа поведения системы;